211service.com
Tārpu pēcnācēji manto ilgmūžību pat bez gēniem
Sīkie tārpi, kas mīt augsnē C. elegans , ja tiek dotas mutācijas, kas liek viņiem dzīvot ilgāk, pārnēsā šo īpašību pat tad, ja viņu pēcnācēji nepārmanto dzīvi pagarinošas mutācijas. Rezultāti, kas šodien publicēti tiešsaistē Daba , piedāvā mūsdienu Lamarka mantojuma versiju, kurā iegūtās īpašības var nodot pēcnācējiem bez izmaiņām ģenētiskajā kodā.
Metuzāla zīmes: Kvēlojošos reģionos ir redzamas ķīmiskās zīmes uz genoma C. elegans identiski priekštečiem ar mutācijām, kas pagarina mūža ilgumu, lai gan šim pēcnācējam mutācijas nav.
Lai gan vēl ir jāveic daudz vairāk pētījumu, jaunais pētījums rada vilinošu iespēju, ka, ja vecmāmiņa pielietotu kaloriju ierobežojumus, kas ietekmē ilgmūžību uzlabojošo gēnu izpausmi, viņas pēcnācēji varētu gūt labumu.
Mantojums notiek epigenētikas ceļā: izmaiņas nevis DNS kodēšanas secībā (visur esošajos A, T, C un G), bet ķīmiskās izmaiņas, kas ietekmē gēnu ekspresiju. Viena no šādām izmaiņām ir saistīta ar histoniem, olbaltumvielām, kas darbojas kā šūnas garo DNS pavedienu spoles. Daži no pazīstamākajiem ilgmūžības gēniem, kas pieder Sir2 ģimenei, veido proteīnus, kas maina histonus.
Pagājušais gads, Anna Brunete Stenforda un kolēģi ziņoja, ka cits proteīnu komplekss, ko sauc par ASH-2, arī maina histonus C. elegans , pārkonfigurējot histona-DNS kompleksu atvērtā stāvoklī, kas veicina gēnu ekspresiju. ASH-2 trūkumi pagarina tārpa dzīves ilgumu pat par 30 procentiem.
Brunet saka, ka tas ir iespējams, jo bez šī proteīna DNS ir slēgtā konfigurācijā un mazāk pieejama šūnu aparatūrai, kas ļauj ekspresēt gēnus. Viņa saka, ka novecojošie gēni var nebūt tik [ļoti] izteikti, kas var palīdzēt pagarināt dzīves ilgumu.
Jaunajā darbā Brunetas absolvents, Ēriks Grīrs , bloķēja trīs galvenās olbaltumvielas, kas veido ASH-2 kompleksu, mutējot to gēnus. Kā gaidīts, tārpi dzīvoja ilgāk — parasti vēl septiņas dienas pēc laboratorijas dzīves ilguma 20. Pēc tam Grīrs audzēja mutācijas tārpus ar normāliem tārpiem, līdz to pēcnācējiem vairs nebija mutāciju. Neskatoties uz to, pēcnācēji joprojām dzīvoja ilgāk, tāpat kā viņu pašu pēcnācēji: lai gan viņu galveno proteīnu gēni bija normāli, epiģenētiskā atmiņa par ilgmūžību saglabājās. Rezultātā viņu DNS tika cieši satīta, un viņu domājamā novecošanās gēni tika atstāti malā.
Paaudžu epiģenētiskā mantošana ir daudz strīdu joma, saka Emma Vaitlava, Adelaidas universitātes zinātnieks, kurš nebija iesaistīts pētījumā. Šis pētījums stimulēs pētniekus, kas strādā ar citiem paraugorganismiem, nopietnāk uztvert transpaaudžu epiģenētiskās mantojuma jēdzienu.
Vēl nav skaidrs, cik plaši tiks piemēroti ilgmūžības konstatējumi. Patīk C. elegans , dzīvniekiem no rauga līdz cilvēkiem ir ASH-2 versija. Tomēr liela daļa novecošanās pētījumu bezmugurkaulniekiem vēl ir jāatkārto sarežģītākos dzīvniekos.
Šī nav pirmā reize, kad zinātnieki ir pierādījuši, ka iegūto īpašību var pārnest no paaudzes paaudzē, kā pirms diviem gadsimtiem postulēja Žans Batists Lamarks. A 2003. gada pētījums parādīja, ka tad, kad peles mātīte ēd DNS metilējošu pārtiku, tas ietekmē viņas pēcnācēju kažokādas krāsu un citas īpašības. A 2010. gada papīrs atklāja, ka peļu tēviņi ēda diētu ar augstu tauku saturu, padarīja viņu meitas resnākas un izraisīja 2. tipa cukura diabētu. Cits 2010. gada papīrs atklāja, ka, mainot holesterīna metabolismu peļu tēviņiem ar diētu, mainījās viņu pēcnācēju holesterīna un lipīdu līmenis. Katrā gadījumā nebija iesaistītas nekādas DNS mutācijas — tikai īpašība, ko vecāki ieguva un nodeva tālāk. Whitelaw to sauc par vecāku pieredzes molekulāro atmiņu.